ES2294558T3 - Maquina embaladora de capsulas de papel de filtro. - Google Patents
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Abstract
Máquina embaladora de cápsulas de papel de filtro, caracterizada porque comprende una rueda prismática poligonal (P) con un eje horizontal (R) para hacer girar de forma intermitente dicha rueda, incorporando directamente cada una de las caras planas (L) del prisma (P) por lo menos un rebaje (G) que coincide con el tamaño y la forma de las cápsulas que se van a producir.
Description
Máquina embaladora de cápsulas de papel de
filtro.
La presente invención se refiere a la ingeniería
de las máquinas para embalar productos en cápsulas de papel de
filtro. Clasificación de referencia internacional B65b.
La utilización de las cápsulas de papel de
filtro para embalar unas partes individuales de productos molidos
es bien conocido en la técnica. Se utilizan ampliamente las cápsulas
que contienen el café molido de tamaño de partícula diferente.
Todas las máquinas conocidas hasta la fecha presentan unos problemas
específicos, particularmente en cuanto al control del grado de
compactación. Además, las máquinas disponibles actualmente no
funcionan de forma fiable y no son capaces de mantener los altos
niveles de producción que requiere el mercado. Por lo tanto, el
problema que se debe solucionar consiste en producir unas cápsulas
económicas y fiables a una velocidad rápida y de forma
constantemente precisa, tanto en cuanto al peso del producto por
dosis embalado como en cuanto a su grado de compactación, así como
en los casos en que el tamaño de partícula no es homogéneo.
La patente US nº 5.012.629, publicada el 7 de
mayo de 1991, da a conocer un procedimiento para producir paquetes
de filtro para el café de filtro, o percolado, en el que se dispone
una primera tira de papel de filtro adyacente a un molde que
presenta un bolsillo cilíndrico de molde, y la tira de papel de
filtro se ve obligado, por la mecánica o bien por un vacío, a
conformarse al bolsillo cilíndrico de molde. La etapa de
conformación hace que se estire el área superficial de la primera
tira de papel de filtro y que se incremente por lo menos en tres
por ciento con respecto a su área antes de la etapa de conformación.
A continuación, se deposita una cantidad dosificada de café molido
en el bolsillo de molde, sobre el papel de filtro que se ha
conformado de acuerdo con dicho bolsillo. Se dispone una segunda
tira de papel de filtro sobre la primera tira y el café molido
dispuesto en el bolsillo de molde. A continuación, se sellan entre
sí las tiras primera y segunda de papel de filtro alrededor del
bolsillo de molde que está lleno de café, utilizando una prensa de
termosellado que comprime las tiras y las sella entre sí.
Posteriormente, se recorta el papel de filtro por troquelado para
crear una zona de pestaña de media pulgada de anchura que se
extiende alrededor del bolsillo de molde.
La máquina embaladora de cápsulas de la presente
invención tal como se define en las reivindicaciones, soluciona
todos los problemas mencionados anteriormente, y resulta sumamente
económica tanto en términos de producción como en términos de su
funcionamiento en un ámbito industrial.
Además de ocupar un área superficial mínima, la
máquina de la presente invención presenta una estructura muy
compacta en forma de bloques.
A continuación se proporcionará una explicación
de la invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos, que
sirven únicamente para fines ilustrativos, y no limitan en absoluto
el alcance de la propia invención.
La Figura 1 representa una vista esquemática y
axonométrica de una cinta transportadora con un eje horizontal que
gira de forma intermitente (R) y una circunferencia en forma de un
prisma poligonal (P) cuyas caras planas (L) presentan unos rebajes
que están impresos directamente en la superficie (G) y que coinciden
geométricamente con la forma y el tamaño de las cápsulas que se
formarán. Se puede notar la presencia de unos rebajes gemelos (G) en
cada cara del prisma.
La Figura 1bis representa una vista esquemática
y axonométrica de una cinta transportador con un eje horizontal que
gira de forma intermitente (R) y una circunferencia en forma de un
prisma poligonal (P) cuyas caras planas (L) están dotadas de unas
matrices intercambiables (S) que presentan unos rebajes gemelos
(G).
La Figura 2 representa una vista esquemática del
recorrido de dos bandas de papel de filtro (F1, F2), devanadas de
sus bobinas respectivas (B1, B2) y envueltas, una superpuestas sobre
la otra, alrededor las caras planas de la cinta transportadora
poligonal (P).
La Figura 3 representa un diagrama axonométrica
que ilustra el recorrido del papel de filtro en el lado de la
entrada (F1, F2) y en el lado de alimentación (F3).
La Figura 4 ilustra la realización, utilizando
unos medios conocidos en la técnica y por lo tanto no ilustrados,
de una primera serie de unos cortes (t) en la sección plana (1) del
papel de filtro (F1).
La Figura 5 ilustra la realización de una
segunda serie de unos cortes en la segunda sección plana (2) y de
una cavidad (G) en la parte central de la sección plana (1),
conseguida mediante un pistón conformador indicado con la flecha
(M).
La Figura 6 ilustra la alimentación de una dosis
predeterminada (I) de producto en la zona de la cavidad (C)
respectiva.
La Figura 7 ilustra el funcionamiento de un
pistón plano de estampación (N') para la formación de unas cápsulas
asimétricas.
La Figura 7bis, similar a la Figura 7, ilustra
el funcionamiento de un pistón cóncavo de apisonamiento (N) para la
formación de unas cápsulas simétricas.
La Figura 8 ilustra la llegada del papel de
filtro (F2), que se aplica sobre la dosis compactada.
La Figura 9 ilustra, a escala debidamente
ampliada, el ensanchamiento (W) mayor de los cortes (t) durante la
acción del pistón conformador (M), que contribuye a obtener una
cavidad (C) más profunda. Puede observarse que la acción del pistón
plano de apisonamiento (N') ha compactado toda la dosis a ras con la
cara del prisma para crear una cápsula asimétrica. La Figura 9bis,
similar a la Figura 9, ilustra, a escala debidamente ampliada, el
ensanchamiento menor (I) de los cortes (t) durante la acción de un
pistón conformador (M) que sirve para obtener una cavidad (C) menos
profunda. Puede notarse que la acción del pistón cóncavo de
estampación (N) ha compactado el café con el fin de crear una
cápsula simétrica.
La Figura 10 ilustra la configuración de la
secuencia operativa para las cápsulas compactadas asimétricas.
La Figura 10bis, similar a la Figura 10, ilustra
la secuencia operativa para producir las cápsulas compactadas
simétricas.
La Figura 11 ilustra la operación de troquelado
alrededor del borde de las cápsulas embaladas. La Figura 12 ilustra
la separación de las cápsulas asimétricas (A) de la doble capa de
papel de filtro (F3).
La Figura 12bis ilustra la separación de las
cápsulas simétricas (E).
La Figura 13 ilustra, a escala debidamente
ampliada, la separación de una cápsula asimétrica, compactada y con
la parte superior plana, de tipo (A).
La Figura 13bis ilustra, a escala debidamente
ampliada, la separación de una cápsula simétrica y compactada de
tipo (E).
La Figura 14 representa una vista axonométrica
de una cápsula asimétrica, compactada y con la parte superior plana
de tipo (A).
La Figura 14bis representa una vista
axonométrica de una cápsula simétrica y compactada (E).
La Figura 15 representa una vista frontal de una
cápsula asimétrica, compactada y con la parte superior plana
(A).
La Figura 15b representa una vista frontal de
una cápsula simétrica y compactada (E).
La Figura 16 ilustra la distribución, vista
desde arriba, de una serie de cortes (t) alrededor de la zona
central de la cara plana (L) del prisma (P).
La Figura 17 ilustra cómo se ensanchan (I) los
cortes para hacer unas cápsulas simétricas.
La Figura 18 ilustra cómo se ensanchan los
cortes a mayor grado (W) para hacer una cápsula asimétrica,
compactada con la parte superior plana, debido a la mayor
profundidad de la cavidad formada.
La Figura 19 representa esquemáticamente, en una
vista de sección transversal, la acción de un pistón conformador
(M), que confiere al papel de filtro (F1) la forma más profunda (C)
que se requiere para la mitad inferior de una cápsula con la parte
superior plana.
La Figura 20 ilustra una dosis de producto que
se está alimentando para ser sea embalada en una cápsula asimétrica
con la parte superior plana de tipo (A).
La Figura 21 ilustra la acción de un pistón
plano de apisonamiento (N'), que nivela la dosis del producto en la
cavidad (C) formada en el papel de filtro (F1) para crear una
cápsula asimétrica. La Figura 22 ilustra el sellado de una cápsula
asimétrica y compactada con una parte superior plana de papel de
filtro (F2).
Las Figuras 19bis, 20bis, 21bis y 22bis son
similares a las Figuras 19, 20, 21 y 22 y representan la acción de
un pistón cóncavo (N''), que incrementa el grado de compactación de
la misma dosis de producto para crear una cápsula cóncava y
asimétrica.
\newpage
Las Figuras 19ter, 20ter, 21ter y 22ter
representan la acción de un pistón cóncavo (N) que incrementa el
grado de compactación de la misma dosis de producto para crear una
cápsula simétrica.
En las figuras, los detalles individuos están
marcados de la siguiente manera:
A es la cápsula compactada con la parte superior
plana
B1 es la bobina del papel de filtro (F1)
B2 es la bobina del papel de filtro (F2)
C es la cavidad formada en el papel de filtro
(F1).
E es una cápsula compactada de forma y tamaño
estándar.
F1 es el papel de filtro a ser impreso por el
pistón formador (M).
F2 es el papel de filtro para crear las
cápsulas.
F3 designa el solape de los dos papeles de
filtro (F1, F2).
G designa un rebaje impreso directamente en las
caras planas del prisma o de las matrices intercambiables (S).
L designa las caras planas del prisma
poligonal.
N designa el pistón de apisonamiento para el
tipo estándar de cápsulas (E).
N' designa el pistón de apisonamiento para las
cápsulas compactadas de tipo (A).
N'' designa el pistón convexo de apisonamiento
para las cápsulas de tipo (A).
P es la cinta transportadora en forma de prisma
poligonal.
R designa el eje alrededor de que gira la cinta
transportadora de forma intermitente.
t designa los cortes en el papel de filtro
(F1).
T designa el ensanchamiento de los cortes
(t).
W designa un ensanchamiento mayor de los cortes
(t) para permitir la formación de unos rebajes (C) más
profundos.
I, II, III, IV designan las dosis alimentadas
para el embalaje con cápsulas.
1, 2, 3, 4 designan una secuencia ordenada de
secciones donde el papel de filtro será plano durante el proceso de
embalaje con cápsulas.
Las figuras ilustran claramente la arquitectura
estructural compacta de la máquina de embalaje a que se refiere la
presente invención. Evidentemente la invención es susceptible de
diferentes formas de realización tanto en cuanto a las dimensiones
como en cuanto a las proporciones estructurales de las distintas
partes que componen dicha máquina de embalaje.
Resulta evidente que puede variarse la cantidad
de lados del polígono, así como las proporciones geométricas de la
cinta transportadora prismática.
De modo similar resulta evidente que puede
variarse la cantidad de rebajes (G) y su distribución sobre las
caras (L) del prisma. La elección de los cortes (t) se adaptará
asimismo a la profundidad deseada de la cavidad.
Se comprenderá que todos los dispositivos no
ilustrados se han fabricado utilizando los sistemas conocidos y que
son accionados mediante los componentes tecnológicos conocidos en la
técnica.
Las elecciones tecnológicas que pueden optimizar
la funcionalidad de la máquina de embalaje de la presente invención
son las siguientes: la cantidad de lados del polígono, el diámetro
de la rueda poligonal, la longitud de cada lado del polígono, la
anchura del prisma, la cantidad de rebajes (G) y su distribución
sobre las caras del prisma, la distribución y el tamaño de los
cortes (t), las proporciones de los pistones conformador y de
estampación (M; N, N', N''), los dispositivos que activan el giro
intermitente de la rueda con un eje horizontal y el dispositivo de
relleno para dosificar y dispensar la dosis preestablecida.
Una vez se han puesto de manifiesto las
características innovadoras de la presente invención, cualquier
experto ordinario en la materia puede construir máquinas para
embalar con cápsulas de papel de filtro que presentan las
características básicas tal como se definen en las reivindicaciones
proporcionadas a continuación.
Claims (12)
1. Máquina embaladora de cápsulas de papel de
filtro, caracterizada porque comprende una rueda prismática
poligonal (P) con un eje horizontal (R) para hacer girar de forma
intermitente dicha rueda, incorporando directamente cada una de las
caras planas (L) del prisma (P) por lo menos un rebaje (G) que
coincide con el tamaño y la forma de las cápsulas que se van a
producir.
2. Máquina embaladora de cápsulas de papel de
filtro según la reivindicación anterior, caracterizada porque
cada una de las caras planas (L) del prisma (P) está dotada de unas
matrices intercambiables (S) que presentan unos rebajes (G) que
coinciden geométricamente con el tamaño y la forma de las cápsulas
que se van a producir.
3. Máquina embaladora de cápsulas de papel de
filtro según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque
presenta una pluralidad de rebajes (G) en cada una de las caras
planas (L) del prisma, en una configuración tangencial o bien
axial, en una o varias filas.
4. Máquina embaladora de cápsulas de papel de
filtro según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque comprende una banda de papel de filtro
(F1), que es alimentada desde su bobina (B1) respectiva, estando
superpuesta sobre ella una segunda banda de papel de filtro (F2)
alimentada de su bobina respectiva, y envueltas alrededor de las
caras planas (L) de la rueda prismática poligonal (P).
5. Máquina embaladora de cápsulas de papel de
filtro según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque comprende unos medios para practicar
una serie de cortes (t) en el papel de filtro plano (F1) en unas
posiciones adecuadas alrededor de la zona central que corresponde al
rebaje (G) impreso en la rueda prismática (P).
6. Máquina embaladora de cápsulas de papel de
filtro según la reivindicación anterior, caracterizada porque
comprende un pistón conformador (M) que se aplica a la banda (F1)
en la zona central rodeada por los cortes (t) con el fin de moldear
la banda (F1) a la forma (C) del rebaje (G), optimizándose dicho
moldeo del papel de filtro mediante la presencia de unos cortes que
se ensanchan (T) para facilitar la formación de una cavidad en la
banda (F1) de papel de filtro gracias a la acción del pistón
conformador (M), mientras que la zona periférica del papel de
filtro (F1) permanece plana y adherente a la cara (L) del prisma
(P).
7. Máquina embaladora de cápsulas de papel de
filtro según la reivindicación anterior, caracterizada porque
el pistón conformador (M) está adaptado con el fin de crear un
rebaje (C) más profundo en la banda (F1) al ensanchar los cortes
(t) para que adopten una anchura mayor (W), mientras que la zona
periférica del papel de filtro (F1) permanece plana y adherente a
la cara (L) del prisma (P).
8. Máquina embaladora de cápsulas de papel de
filtro según la reivindicación anterior, caracterizada porque
la profundidad mayor del rebaje (C) está adaptada para permitir que
la cápsula contenga la misma cantidad de producto compactado que
las cápsulas simétrica (E), cuyo diámetro es el mismo.
9. Máquina embaladora de cápsulas de papel de
filtro según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque los rebajes (G) están adaptados para
que presenten unos orificios (f) a través de los cuales se aplica
aspiración para atraer el papel de filtro (F1), facilitando de este
modo el moldeo de dicho papel a una forma (C) que coincide con la
del rebaje (G) durante el funcionamiento del pistón conformador
(M).
10. Máquina embaladora de cápsulas de papel de
filtro según la reivindicación anterior, caracterizada porque
la máquina está adaptada para mantener la aspiración que se aplica
a través de los orificios (f) en los rebajes (G), incluso después
de que el pistón conformador (M) haya completado su acción, con el
fin de asegurar la adherencia del papel de filtro (F1) a los
rebajes (G) durante el tratamiento posterior.
11. Máquina embaladora de cápsulas de papel de
filtro según la reivindicación 6, caracterizada porque
comprende unos medios para llenar la cavidad (C) obtenida gracias a
la acción del pistón conformador (M) sobre el papel de filtro (F1),
que contienen un volumen predosificado del producto que se
compactará con un pistón cóncavo de apisonamiento específico (N)
para producir cápsulas simétricas.
12. Máquina embaladora de cápsulas de papel de
filtro según la reivindicación 7 u 8, caracterizada porque
comprende unos medios para llenar una cavidad (C) más profunda,
obtenida gracias a la acción del pistón conformador (M) sobre el
papel de filtro (F1), que contienen un volumen predosificado de
producto que se compactará con un pistón plano de apisonamiento
específico (N') para producir cápsulas asimétricas que se sellan
posteriormente con una parte superior plana realizada en el papel
de filtro (F2) acoplada a la cápsula a lo largo de los bordes
adherentes a las caras (L) del polígono prismático (P).
Applications Claiming Priority (2)
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